【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑用材领域，特别是涉及一种煤矸石自燃砖及其余热利用工艺。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、煤矸石是煤炭工业生产过程中排出的固体废弃物，是多种岩石的混合物，在许多地方堆积如山，不但占用大量土地，而且严重影响矿区及周边环境。而且堆积的煤矸石重含有大量的易燃物质，如煤化物、有机物和甲烷等，一旦遇到火源，易产生自燃。煤矸石的自燃不仅会导致严重的环境污染，更甚至会影响人们的生命健康和财产安全。近年来，研究发现煤矸石中含有较多的高岭土、伊利石等粘土矿物，使得煤矸石可以代替粘土成为生产烧结砖的原料。因此，利用煤矸石制造高起点、高质量的烧结砖，不仅节约了大量的土地化害为利，而且为工程建设提供了性能良好的新型墙体材料，是节约能源，保护环境的一种有效途径。
3、对于烧结砖而言，最终的工艺为烧结，一般的烧结多为外部燃料辅助烧结，例如添加煤炭、生物质等燃料。外部燃料的使用造成了大量的化石能源消耗，不利于目前节约能源。例如：论文《污泥、煤矸石烧结砖关键工艺技术的研究-章来锋》公开了污泥、煤矸石烧结砖关键工艺，但其烧结能耗和煤矸石烧结砖的抗压强度仍有待提升。
4、烧结砖温度大多都在1000℃以上，有的大型砖厂会将砖烧结后的余温利用到发电中，进一步减少能源的浪费，但对于中小型砖厂，尤其是以煤矸石等固体废弃物为主的砖厂，产生的余热不足以建立发电站，也不足以进行住房供暖，
5、很多食品加工需要用到蒸汽进行蒸煮，将余热转换成蒸汽应用到食品加工过程中，是一种非常可行的手段。但目前在热量集中以及热量运输方面仍然存在漏洞造成了不必要的热量流失。开发新颖的热量收集方法，对煤矸石砖厂余热利用具有重要的意义。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种轻质煤矸石自燃砖的制备工艺以及余热利用工艺，旨在克服现有烧结砖技术中能源消耗大，热量浪费严重的问题。采用煤矸石作为主要原料，改进烧结砖的传统工艺，减少传统化石燃料的用量，利用余热进行豆制品加工，增加煤矸石烧结砖的直接经济效益和社会效益。采用集热管以及直接嫁接锅炉的形式对余热进行收集，可以大大增加余热的利用效率，进一步减少热量的流失。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面，提供了一种轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，包括：
4、以煤矸石、建筑渣土、城市污泥为原料，按照质量比80％-87％：11％-18％：2％混合均匀后，依次进行破碎、筛分、加水搅拌、陈化、挤出成型、码坯、干燥，将干燥好的砖坯进入连续式隧道窑高温区进行烧结；
5、砖坯完成烧结后运出窑炉，所产生的余热直接与冷却段内前端的余热锅炉系统相连，直接集中余热收集产生蒸汽，并通过管道将蒸汽直接运输到食品加工厂进行食品加工。
6、煤矸石内含有有机物和黄铁矿(fes2)，可被空气中的氧气氧化并释放热量。随着热量的积聚，煤矸石温度逐渐升高，当温度升至煤矸石及可燃物燃点(300～350℃)后，自身便会燃烧。利用这一现象，将原料中的煤矸石作为燃料，通过煤矸石自身的燃烧将砖坯烧结成型，既节约了化石燃料，又改善了环境污染，改变了传统的烧结工艺，节省了烧结空间，实现了烧砖不用煤。因此，在一些实施方式中，所述煤矸石、建筑渣土、城市污泥的质量比为85％、13％、2％～3％。本专利技术通过调整煤矸石的占比(80％-87％)，使砖坯达到自燃的条件，通过预热和控制窑内温度使砖坯自燃烧结成型，不仅节约能源，还有效提高了煤矸石烧结砖的抗压性能。
7、在一些实施方式中，所述连续式隧道窑的长度为120m-130m。
8、在一些实施方式中，所述连续式隧道窑的窑体不动，砖坯通过轨道移动。烧结过程中窑体不动，砖坯随轨道移动，大大降低了运行成本，且简化了烧结工艺如图1所示。砖坯烧完再窑内进行初步降温，窑体外侧无需额外加装冷水槽，在冷却段内前端直接嫁大容量余热锅炉系统，实现余热的高效率收集与利用。通过余热锅炉产生蒸汽，并直接输送给食品加工厂进行食品加工。
9、在一些实施方式中，所述的煤矸石热量为200-300大卡。
10、在一些实施方式中，所述原料的热值为280--310大卡。
11、在一些实施方式中，所述原料细度要求≤2mm。
12、在一些实施方式中，所述原料水分要求10-12％。
13、在一些实施方式中，所述陈化时间48-72小时。
14、在一些实施方式中，所述挤出机挤出压力0.4兆帕，砖坯挤出后含水率10％。
15、在一些实施方式中，所述静停线上静停时间为10小时。
16、在一些实施方式中，所述干燥温度为100-120℃，干燥时长24-30h，干燥后砖坯含水率≤4％。
17、在一些实施方式中，所述的焙烧温度为980-1050℃。
18、在一些实施方式中，砖出窑温度应不高于70℃。
19、在一些实施方式中，所述的砖坯预热应在窑体前30米之前。
20、在一些实施方式中，所述的砖坯焙烧段应在窑体30-70米之间。
21、在一些实施方式中，所述的余热锅炉置于隧道窑窑顶尾部70米处。
22、在一些实施方式中，所述的余热锅炉产成蒸汽为150℃、0.6kpa，效率为8t/h。
23、在一些实施方式中，所述的煤矸石砖在连续式隧道窑内初步降温通过降低运行速度完成窑内降温。
24、在一些实施方式中，窑体外侧无需额外加装冷水槽，在连续式隧道窑的冷却段的前端设有余热锅炉系统，直接集中余热收集。
25、在一些实施方式中，运输蒸汽的管道置于隧道窑上方。
26、本专利技术的第二个方面，提供了上述的方法生产的轻质煤矸石自燃砖和食品，所述食品包括但不限于豆制品。
27、本专利技术的有益效果
28、(1)本专利技术制得的轻质煤矸石烧结砖无需发泡剂和激发剂、完全自燃、砖坯成型好，成品砖的抗折抗压能力强，孔隙率大，具有广阔的应用前景。余热直接利用到食品加工中，最大程度减少了热量损失，进一步增加了社会效益。
29、(2)与传统的污泥、煤矸石烧结砖工艺不同，本专利技术通过调整煤矸石的占比(80％-87％)，使砖坯达到自燃的条件，通过预热和控制窑内温度使砖坯自燃烧结成型，不仅节约能源，还有效提高了煤矸石烧结砖的抗压性能。
30、(3)本专利技术制备方法简单、实用性强，易于推广。
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1.一种轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述煤矸石、建筑渣土、城市污泥的质量比为85％、13％、2％～3％。
3.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述干燥温度为100℃-120℃，干燥时长24-30h，干燥后砖坯含水率≤4％。
4.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述的焙烧温度为980-1050℃。
5.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述连续式隧道窑的窑体不动，砖坯通过轨道移动。
6.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述连续式隧道窑的长度为120m-130m；
7.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述的煤矸石砖在连续式隧道窑内初步降温通过降低运行速度完成窑内降温。
8.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，在连续式隧道窑的冷却段的前端设有余
9.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，运输蒸汽的管道置于隧道窑上方；
10.权利要求1-9任一项所述的方法生产的轻质煤矸石自燃砖和食品，其特征在于，所述食品包括但不限于豆制品。
...【技术特征摘要】
1.一种轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述煤矸石、建筑渣土、城市污泥的质量比为85％、13％、2％～3％。
3.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述干燥温度为100℃-120℃，干燥时长24-30h，干燥后砖坯含水率≤4％。
4.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述的焙烧温度为980-1050℃。
5.如权利要求1所述的轻质煤矸石自燃砖的余热利用方法，其特征在于，所述连续式隧道窑的窑体不动，砖坯通过轨道移动。
6.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋扬，陈飞勇，栗媛媛，杜景宽，杜洪彦，杜洪忍，冉德强，
申请(专利权)人：微山县大卫新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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